XC-21输电线路行波测距装置使用说明

行波测距装置在 220 千伏及以上电网的应用及优化措施摘要：本文分析了现有行波测距法应用中存在的问题和不足，提出了新的优化措施。

即实现一种新的综合测距方式，将行波法测距和阻抗法测距相结合，发挥阻抗法的可靠性优势和行波法精确性的优势来有效的排除扰动数据、提高测距精度。

关键词：行波测距阻抗法录波行波引言高压输电线路是电力系统的命脉，对国民经济的发展起着关键作用，线路发生故障后能快速地切除故障线路并及时找到故障点加以修复，是继电保护工作者孜孜以求的目标。

故障后的暂态录波数据(工频电压、电流以及高频行波电流)中包含着倍受保护人员关注的故障信息。

近年来，随着技术的进步发展，电力工业自动化已将行波测距这一新领域技术引入继电保护大家庭，在测距算法方面也取得长足的发展，行波测距装置的使用大大减少了巡线的工作量，缩短了故障修复时间，提高了供电的可靠性。

正文 1.现有行波测距法应用中存在的问题和不足现有的行波测距装置利用行波在输电线路上有固定传播速度这一特点，采用小波变换技术，实时分析处理故障行波数据，确定故障距离，其测距精度基本不受线路长度、故障位置、故障类型、负荷电流等因素的影响，其对应测距方法有单端行波测距和双端行波测距方法；随着全球定位系统（GPS）同步时间单元的不断发展，利用线路两侧获取到的行波暂态分量的绝对时间之差计算故障点到线路两侧测量点之间的距离的双端测距算法测量精度高，基本误差可以缩小至500m 范围内，但是实际测距装置在现场运行中由于开关动作及线路扰动会导致测距装置存在误启动现象，导致测距装置得到大量无用数据；而单端行波测距分析时，在高阻、端口故障情况下存在反射波波头幅值较小、波头性质难以识别的情况，容易造成测距失败的情况。

常规的行波测距装置采用的是固定门槛的启动方式，在实际运行中为了防止遗漏故障数据，其对应的门槛值设置的一般较低，因此在实际运行中装置存在误启动现象，造成设备故障频报，运行人员需要在大量上送的故障信息中予以标记，一方面加大了运行人员工作量，同时加重平台的储存负担；另一方面不便于历史故障数据的定位与查找。

一、范围本作业指导书适用于固原供电局变电站330kV电压等级固原变电站xc-21行波测距装臵作业程序。

二、引用文件1、DL-408-1991《电业安全工作规程》2、GB 14285—1993 《继电保护和安全自动装臵技术规程》3、GB/T 15145—2001《微机线路保护装臵通用技术条件》4、DL/T 587—1996《微机继电保护装臵运行管理规程》5、中华人民共和国电力行业标准《继电保护及安全自动装臵运行管理规程》6、中华人民共和国水利电力部《继电保护及电网安全自动装臵检验条例》7、中华人民共和国电力工业部《电力系统继电保护及安全自动装臵反事故措施要点》8、能源部电力规划设计管理局NDGJ8-1989《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》9、GB 50171-1992《电气装臵安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》10、国家电力公司《防止电力生产事故的二十五项重点要求》11、厂家提供的技术说明书和调试大纲三、修前准备1、准备工作安排2、作业人员要求3、备品备件4、工器具5、材料6、定臵图及围栏图7、危险点分析8、安全措施9、人员分工四、流程图五、作业程序及作业标准1、开工2、检修电源的的使用3、检修内容和工艺标准六、竣工七、验收记录八、作业指导书执行情况评估附录A（资料性附录）XC-2000行波测距校验报告A．1检查装臵正常运行时，电源指示灯亮，DAU指示灯亮，GPS指示灯闪烁。

结果。

A．2 通电前整机检查1）对各插件背板接线检查，无短路、断线或错线。

结果。

2）对照装臵端子图，检查大隔板的位臵和数量是否和端子图一致。

结果。

A、3检查GPS接口、主机与工控机接口、工控机与显示器接口连线是否正确。

结果。

A．4电源测试：记录各级电源的幅值，记录如下表：A．5在显示器上查看定值，线路参数如下：A．6用1.5V干电池在每一路电流端子短接，装臵应能正常启动。

检查结果。

A．7远传功能检查。

检查结果。

配电网行波测距装置布点研究张璇; 于洋; 王敬华; 张新慧; 刘国栋【期刊名称】《《山东电力技术》》【年(卷),期】2017(044)010【总页数】5页(P12-16)【关键词】配电网; 架空线; 行波测距装置; 配置; 分支线; 分支数量【作者】张璇; 于洋; 王敬华; 张新慧; 刘国栋【作者单位】山东理工大学智能电网研究中心山东淄博 255049; 国网山东省电力公司淄博供电公司山东淄博 255032; 山东科汇电力自动化股份有限公司山东淄博255049; 国网山东省电力公司菏泽供电公司山东菏泽 274000【正文语种】中文【中图分类】TM744据统计，电力系统90%的故障发生在配电网侧［1］。

配电线路发生故障，不仅危及电力系统的安全稳定运行，严重的还会影响社会生产、生活。

准确定位故障位置，可以减轻人工巡线的劳动强度，尽早恢复供电，提高供电可靠性的同时降低经济损失。

综合比较现有的故障测距方式，行波法不受过渡电阻以及线路结构的影响，测距精度高，被广泛应用于电力线路故障测距。

行波法最终能否准确测量故障距离、定位故障位置，取决于测距装置的安装地点是否合适。

行波法最先应用于输电线路。

输电线路结构较为简单，分支少，线路长，一般采取变电站内获取行波信号的方式。

目前对于行波测距装置配置的研究主要集中在输电网［2-5］。

文献［2］使用模拟退火法优化输电网中行波测距装置的配置，文献［5］提出一种基于拓展双端测距原理的行波测距装置最优化配置方法。

但所提优化配置针对输电网，且配置地点均为变电站。

与输电网不同，配电网节点多、波阻抗不连续点多，结构复杂，若依旧采用变电站内获取信号的方式，行波信号经过波阻抗不连续点发生多次折射后衰减幅度大，难以准确记录行波信息；此外，即使能够准确记录行波信息，但由于分支线路多，仅根据变电站中采集的行波信息会得到多个故障点，无法进行精确故障定位，依然不能减少故障巡线的工作量。

针对配电网的线路结构特点，提出在配电网架空线上安装行波测距装置的配置方案。

行波测距操作说明行波测距原理分为单端测距和双端测距，单端为线路一端装有行波测距装置，双端为两端都装。

现本站可以实现双端测距，条件为与对端变电站董家变通讯正常，已实现互相调取数据进行分析，通讯采用东北调度数据网。

本装置分为GPS,XC21和工控机三大部分。

一．GPS装置正常情况下失步监视灯灭，时间正常。

二．Xc211. 装置的前面板装置的前面板包括数码显示器(LED)、控制按键、指示灯、EEPROM写保护。

数码显示器(LED)用于显示装置的时间、日期、定值输入菜单与键入值，装置运行状态与装置内部故障信息。

控制按键共有四个，从左到右分别是“Menu”、“→ ”、“+”、“ 回车”，可完成定值整定、波特率设置、时间修改等功能，具体使用详见第4节。

指示灯包括电源指示灯、GPS指示灯、DAU指示灯等。

上电后电源指示灯常亮；GPS指示灯正常时一秒钟闪烁一下，如不闪烁则表示装置的GPS时钟的1PPS未接入；DAU指示灯常亮。

2.装置的后面板装置的后面板包括电源开关、保险丝、PC机接口(COM2)、GPS接口(COM1)和接线端子排。

接线端子排包括电源输入、GPS秒脉冲输入、中央信号或保护出口信号输入、装置异常输出、装置启动输出、线路电流输入等端子。

具体接线及功能见下节。

后面板图见附录B。

3.装置的接线端子图1.接线说明1）模拟量输入端子：上方第一排端子从左至右的第1～48端子为8回线路A、B、C三相电流输入，按Ic8，Ib8，Ia8；Ic7，Ib7，Ia7；Ic6，Ib6，Ia6；Ic5，Ib5，Ia5；Ic4，Ib4，Ia4；Ic3，Ib3，Ia3；Ic2，Ib2，Ia2；Ic1，Ib1，Ia1顺序排列，见附录B。

2）TEST1、TEST2口：是两个测试口。

TEST2口用于测试第一～第四回线路的启动情况；TEST1口用于测试第五～第八回线路的启动情况。

见附录C。

3）串口COM1、COM2、COM3：COM1是GPS时钟接口,插座为九针插座，符合RS485标准，波特率从1200、2400、4800、9600可选，默认为2400bps，用配件中的RS232串口线将它与T-GPS时钟的RS485/422连接即可；COM2为PC机接口,插座为九针插座，标准232接口，波特率从1200、2400、4800、9600、19200可选，默认为19200bps；COM3为备用接口。

4.1 XC-2000故障测距装置说明：4.1.1 XC-2000行波测距屏硬件配置：4.1.2 XC-2000行波测距装置包括组件及面板说明：4.2 XC-2000故障测距系统操作4.2.1XC—2000故障测距系统的启动1.操作系统启动完毕后可以自动启动XC—20002.通过点击如下菜单启动XC—2000开始---程序--- XC—2000行波测距软件---出现XC—2000主窗口4.2.2 XC—2000系统主窗口菜单的操作说明1、“系统设置”菜单：此菜单主要用于本系统运行参数的配置和系统的权限管理。

包括运行方式、更改口令、远程通讯的拨号设备、自动拨号设置、波形分析界面的显示设置。

2、“通讯”菜单：通讯菜单主要用于检查或测试本地前置装置的通讯状态和通过拨号网络请求远端数据。

包括本地装置通讯、远程拨号通讯。

装置通讯：选择该功能后会出现“装置通讯测试”界面，按下“启动测试”，显示“无新数据”为正常。

拨号通讯：选择该功能后会出现“请求远端数据”界面。

表示人工操作请求远端站点某一时间范围内的行波数据。

选择好变电站名，输入电话号码，选择上传“故障线路的数据”或“所有线路的数据”，选择上传数据的时间范围。

选择完毕后，按请求键即可开始拨号上传。

上传时窗口下面有进度条和传送包数提示。

按取消键即可终止拨号。

3、“行波测距”菜单人工测距：人工输入某条线路单端或双端的行波采样时间，自动计算测距结果。

主要用于系统无法获取单端或双端的行波数据，只能人为获得单端或双端的装置记录时间。

（一）若“请求远端数据”成功，则可将“人工测距”界面的右侧选择为“搜索故障时间”，其“微秒”显示框会显示出一组数字。

左侧选择“输入故障时间”，可将XC—2000主窗口相应故障显示的时间数组输入其“微秒”显示框。

（二）若“请求远端数据”不成功，则通过电话联系麦元站工作人员，得到你需要的故障的时间数组，在选择“人工测距”界面的右侧“输入故障时间”后，将时间数组输入其“微秒”显示框。

现代行波故障测距技术应用主要内容行波测距工程技术概述行波数据应用实例分析设备的运行和维护设备的安装新一代行波测距设备1 行波测距工程技术应用概述•输电线路上的行波是指沿线路传播的电压、电流波；•线路故障时产生暂态行波，行波测距设备通过记录分析线路上的暂态行波，可以实现故障定位；•主要使用的行波测距原理：单端电气量测距法（A 型），双端电气量测距法（D型）等。

暂态行波分量的提取是利用暂态电压、电流故障分量的组合来实现的；通过变电站内线路上的CT、PT、CVT等元件来实现暂态电流/电压行波的传变。

由于电流行波具有比电压行波更好的瞬变特性，基于变电站/电厂的站端行波测距大部分提取故障电流行波，个别情况采用提取电压行波。

时间精度对于行波测距具有重要的意义。

行波测距设备本身要具备时间同步的功能。

行波测距装置运行的时间精度要达到1us，在理论上实现双端测距偏差150米。

采用GPS\BD对时系统1 行波测距工程技术--网络化1 行波测距工程技术--网络化2 行波测距数据应用数据波形的认识双端测距的运用单端测距的运用故障信息的整理2 行波测距数据应用数据波形的认识• 初始行波、反射波、透射波•初始行波、反射波、透射波故障初始行波、故障点反射波、对端故障透射波、线路全长反射波的关系：假如，如果上述四个波头在波形图上所,S2,S3,S4），标识的距离分别设为（S1自然得出线路全长L：L＝S4－S1L＝S2＋S3L＝S4－S1；L＝S2＋S3●在实际线路故障时，由于故障点的故障性质并不确定，相对应的行波的反射系数和透射系数亦不可知，从而故障行波的反射分量、透射分量的大小亦有区别。

●在一次故障产生的行波过程中，四种波头的形状、幅值需要进行辨识。

• 初始行波、反射波、透射波2 行波测距数据应用双端测距的运用双端行波测距的运用•在获取对端线路变电站双端关联线路的数据后，即可运用软件的双端测距功能展开双端测距数据分析。

•若拘于通讯或者其他原因，不能自动获取对端关联数据，也可通过其他人为通讯手段获取对端启动时刻记录，进行人工测距。

1.概述XC-21输电线路行波测距装置(以下简称XC-21)，利用输电线路故障时产生的暂态电流行波信号，采用现代微电子技术研制成功。

适用于110-500kV输电线路，准确地测定各种线路故障的距离。

XC-21有以下特点：1)装置采用三种测距原理。

一种是测量故障行波脉冲在母线与故障点来回反射的时间测距，称为单端电气量法，也叫A型测距法。

具有投资低、不需要两侧通信联络等优点，但由于受母线上其他线路末端反射等因素的影响，测距结果有时不稳定。

第二种是测量故障行波脉冲传到两端母线的时间差测距，称为两端电气量法，也叫D型法。

具有原理简单、测距结果可靠等优点，但需要在线路两侧装设装置并进行通信联络。

第三种是记录下故障重合闸产生的暂态电流行波波形测距，该方法也叫E型法。

2)测量精度高，误差在1km以内，克服了阻抗测距法存在的精度受弧光电阻，线路换位不换位，互感器误差(特别是CT的饱和)等因素影响的缺陷。

3)利用来自电流互感器的暂态电流行波信号，不需要特殊的信号耦合设备，投资小，易于推广。

4)使用独立于CPU的超高速数据采集单元，记录并缓存暂态行波信号，解决了CPU速度慢，不适应采集处理暂态行波信号的困难。

5)采用LED显示器，显示装置的时间、日期、定值输入，装置运行状态与装置内部故障信息。

6)当被测线路故障时，装置自动捕捉故障数据，自动存储。

并通过通讯口将记录的数据自动传给站内PC机供分析处理用。

7)装置可储存最新的八次故障八条线路的电流行波波形，设有掉电保护，所有的记录数据在装置失电时均不会丢失。

8)装置具有完整的软、硬件自检功能，抗干扰能力强。

2.主要技术指标1)测量线路数： 1—8条测量线路长度： 600Km 2)电流量输入个数：24路。

每条线路需要3路输入电流输入额定值：5A/1A电流回路负担： < 0.4VA(In = 5A)；< 0.2VA(In= 1A)电流回路过载能力：40倍电流额定值，1秒3)开关量输入： 2路4)开关量输出：2路空接点接点容量： 28VDC/2A，250VAC/0.5A 5) 数据采集长度： 4K连续两次触发记录的时间间隔： < 50 ms 可储存的故障数据次数： 8次8回线6)GPS 时间信息输入方式： RS-422 串行口 1PPS 脉冲输入幅度： 5V 1PPS 脉冲输入时间精度： 1us7)测距误差： < 1Km8)输出方式： RS-232通讯口 波特率（1200、2400、4800、9600、19200）可选9)电源输入： 220V AC/DC ，允许电压波动10%10)交流工作频率： 50/ 60Hz11)工作环境温度： 0℃- 40℃ 抗干扰性能： 符合国标GB6162 绝缘耐压标准： 符合部标DL47812)结构： 19”，4U 屏装 外形尺寸： 482 x 177 x 318mm 重量： 10 Kg3.XC-21的测距原理XC-21利用行波在输电线路上有固定的传播速度这一特点，通过检测故障暂态电流行波在故障点与母线之间的传播时间测距。

ICSQ/CSG中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG —2014代替Q/-南方电网行波测距装置检验规范（征求意见稿）2014-12-实施中国南方电网有限责任公司发布目次 (I)备案号:2014-12-发布前言 (I)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3总则 (1)4作业风险控制 (1)4.1防止人身触电 (1)4.2防止高空坠落 (1)4.3防止继保“三误” (2)4.4其他 (2)5行波测距装置检验 (3)5.1资料检查 (3)5.2外观检查 (3)5.3直流电源检查 (4)5.4绝缘检查 (4)5.5功能检验 (5)5.6信号回路检查 (5)5.7试验接线恢复及端子紧固 (5)5.8装置信息核对 (6)5.9并网检查 (6)5.10带负荷测试 (6)5.11并网试运行 (6)5.12检验项目对照表 (6)附录A行波测距装置检验文档 (8)-AX. —刖B为规范南方电网行波测距装置检验工作，指导现场检验作业，提高检验质量，特编制本规范。

附录A 为规范性附录。

本规范由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出并负责解释。

本规范主要起草单位：主要起草人：南方电网行波测距装置检验规范1范围本规范适用于交流厂站行波测距装置现场检验。

直流换流站行波测距装置参照执行。

2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

继电保护和安全自动装置基本试验方法继电保护和安全自动装置技术规程输电线路保护装置通用技术条件输电线路行波故障测距装置技术条件继电保护和电网安全自动装置检验规程电力系统的时间同步系统继电保护微机型试验装置技术条件南方电网故障录波及行波测距装置技术规范南方电网继电保护检验规程 中国南方电网继电保护反事故措施汇编 3总则 3.1 本规范规定了行波测距装置现场验收及定期检验的基本项目及内容要求。

XC-21 输电线路行波测距装置使用手册XC-21 输电线路行波测距装置 使用说明淄博科汇电气公司XC-21 输电线路行波测距装置使用手册目录1.概述． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．1 2.主要技术指标 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．1 3.XC-21 的测距原理． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．2 3.1 单端电气量行波测距原理（A 型） ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．2 3.2 两端电气量行波测距原理（D 型） ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．4 3.3 利用重合闸产生的暂态电流行波测距原理（E 型） ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．5 4.XC-21 的构成． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．5 4.1 装置的结构． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．5 4.2 装置的前、后面板说明． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．7 4.2.1 装置的前面板． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．7 4.2.2 装置的后面板． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．8 4.3 测距系统构成． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．8 4.3.1 单端测距系统的构成． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．8 4.3.2 两端测距系统的构成． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．8 5.XC-21 的安装． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．9 5.1 组屏． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．9 5.2 装置接线． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．9 5.2.1 装置的接线端子图． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．9 5.2.2 接线说明． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．9 6.XC-21 使用指南． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．10 6.1 开机． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．10 6.2 复位． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．10 6.3 设置定值、时间、显示亮度． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．10 6.4 通信波特率的设定． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．12 6.5 故障启动、记录． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．12 6.5.1 启动． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．12 6.5.2 自动存储． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．12 6.6 分析故障电流行波波形测距． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．12 6.7 两端测距的实现． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．13 7. XC-21 的运行维护及异常处理． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．13 7.1 定期检查装置． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．13 7.2 通风及散热． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．13 7.3 常见异常情况及处理． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．13XC-21 输电线路行波测距装置使用手册附录 A 输电线路故障暂态行波过程． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．16 A1 行波的基本概念． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．16 A1.1 输电线路上的行波． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．16 A1.2 波速度与波阻抗． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．17 A1.3 线路损耗对行波传输的影响． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．19 A2 行波的反射与透射． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．19 A2.1 行波的反射与透射现象． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．19 A2.2 行波的反射系数． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．20 A2.3 行波的透射系数． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．23 A3 故障电流行波波形． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．24 A3.1 母 线的 分类 、 故障初始 电流行波 幅 值 及 行波 在母 线 处 的 反 射． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．24 A3.2 行波在故障点全反射时的电流行波波形． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．26 A3.3 行波在故障点有透射时的电流行波波形． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．27 A4 其他线路反射波的影响及识别． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．28 A5 故障点及对端母线反射波的正确识别． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．29 附录 B 装置的后面板图． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．30 附录 C 测试口接线示意图． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．31XC-21 输电线路行波测距装置使用手册1. 概述XC-21 输电线路行波测距装置(以下简称 XC-21)， 利用输电线路故障时 产生的暂态电流行波信号，采用现代微电子技术研制成功。

高压输电线路行波故障测距技术及应用探究摘要：高压输电线路是电力系统的重要组成部分。

快速、准确地故障测距，可以及时发现绝缘隐患，及早采取防范措施，提高运行的可靠性并减少因停电而造成的巨大综合损失。

进一步研究输电线路的行波故障测距，对于提升故障测距的精度，保证电网稳定运行仍具有重要意义。

关键词：输电线路行波故障测距高压输电线路的准确故障测距是从技术上保证电网安全、稳定和经济运行的重要措施之一，具有巨大的社会和经济效益。

输电线路行波故障测距与传统的工频量测距方式相比具有明显的优势，但同时由于受一些干扰因素影响，导致目前的行波故障测距仍存在诸多问题。

为了及时发现绝缘隐患，采取防范措施，保障电力系统运行的可靠性，就必须寻找一种快速、准确的故障测距方法，及时找到高压输电线路的故障点。

1.行波法故障测距的原理及分类近年来，全国电网逐渐升级换代，变电站容量不断增大，作为各变电站间能量传输的通道，高压输电线路在电力系统中地位显得越来越重要，高压输电线路的可靠性相对整个电网的安全运行也具有越来越重要的作用。

随着电压等级从超高压到特高压不断发展，电力系统对电网安全运行的要求越来越高，输电线路发生故障后的影响也将会越来越大，对线路修复的准确性和快速性也提出了更高的要求。

准确快速的故障测距可有效帮助修复线路，保证线路可靠供电，从而保证整个电网的安全稳定运行，最大程度降低线路故障对整个电力系统造成的威胁，以及对国民经济和人民生活带来的综合损失。

行波即线路中传播的电磁波。

当输电线路发生故障时，故障点处会产生从基频到很高频率的暂态行波，暂态行波沿输电线向两端传播，在线路末端母线、故障点等波阻抗不连续的点处会发生反射和折射。

经过反射和折射行波的极性会发生改变，频率会发生突变，根据这些变化量可以测量出行波到达这些点的时刻。

利用线路长度，行波到达测量点的时刻以及行波传播的速度可以计算出故障点所在的位置。

按照检测行波的方式，将行波测距法分为四类，A型、B型、C型和D型。

XC-2000行波测距软件用户手册淄博科汇电气有限公司Kehui Electric Co. Ltd.，Zibo目录1绪论 (2)2XC-2000行波测距软件的安装 (3)2.1 XC-2000运行的硬件环境 (3)2.2 XC-2000运行的软件环境 (3)2.3 XC-2000的安装步骤 (3)2.4 XC-2000系统的外部连接 (4)2.5 XC-2000系统的启动 (4)2.6 XC-2000系统的卸载 (4)3XC-2000的使用方法 (5)3.1 XC-2000的主窗口 (5)3.1.1主窗口布局 (5)3.1.2主窗口操作 (6)3.1.3双端波形分析窗口 (7)3.1.4单端波形分析窗口 (9)3.2 XC-2000的主菜单 (10)3.2.1系统设置菜单 (10)3.2.2通讯菜单 (13)3.2.3行波测距 (15)3.2.4数据维护菜单 (16)3.2.5帮助菜单 (18)1 绪论本手册为您提供了行波测距分析软件（XC-2000）2.0版本的各项功能和操作方法的介绍。

借助于本软件，您可以收集本站XC-11或XC-21装置采集的行波数据，请求线路对端装置采集的行波数据，自动实现故障的双端定位分析。

同时可以实现本端行波数据的自动对端远传和主站上传，对于熟练的用户借助本软件能够实现直观的波形分析，根据自己的经验校正测距结果。

本章从全局的角度向您介绍了XC-2000行波测距分析软件，对于使用XC-2000的用户，请详细阅读本章。

以下向您简要介绍一下XC-2000的功能概要以及本用户手册的组织结构。

XC-2000软件包概要本软件可在Windows 98或Windows NT 2000环境下的PC机上安装并运行，具体功能包括：u 收集本站装置采集的行波数据u 行波数据的自动远传u 人工请求远方数据u 人工计算测距结果u 行波数据的软盘拷贝u 波形的单端及双端辅助分析本用户手册的组织结构您在使用XC-2000 V2.0时，所遇到的各种问题，在本手册中都会得到详细的解释。

附 录 A （资料性附录）行 波 测 距 基 本 描 述行波测距是利用故障产生的暂态电流、电压行波来确定故障点的距离，如图A.1所示。

它包括双端行波测距法和单端行波测距法。

1M T '2M T 2M T 1N T '2N T 2N T图A.1行波测距示意图双端行波测距是通过测量故障行波达到线路两端的时间差来计算故障距离，公式为：111()2N M L T T v l −−=（A.1） 112()2M N L T T v l −−= （A.2） 式中：Ｌ 线路长度；l 1，l 2 故障点到两端的距离；T M1，T N1 行波到达线路两端时间；ｖ 行波传播速度。

对双端行波测距法而言，线路长度的误差ΔL 将会导致ΔL /2的测距误差，1μs 的时间误差将导致近150m 的测距误差。

单端行波测距是通过测量故障行波在故障点与本端母线之间或故障点与对端母线之间往返一次的时间差计算故障距离，公式为：211()2M M T T v l −= （A.3） '211()2M M T T v l L −=− （A.4） 式中：l 1 故障点位置；L 线路长度；T M1，T M2 故障初始行波到达M 端母线测量点及其从故障点反射回测量点的时间；T’M2经过故障点透射过来的故障初始行波在N端母线的反射波到达M端母线测量点的时间；ｖ行波传播速度。

单端行波测距由于原理上的缺陷，一旦不能正确识别反射波，测距精度就无法保证。

由于实现单端行波法的计算机算法还不成熟，因而难以自动给出准确的测距结果；同时在很多情况下，也无法通过对单端暂态行波波形的离线分析获得准确的测距结果。

双端行波测距受影响因素少，测距结果准确、可靠。

原理上可利用电流行波或电压行波测距，考虑到CT具有较好的传变高频信号的能力，建议使用CT二次侧测到的电流行波信号进行测距。

在实际应用中，一般应利用电流行波故障测距，同时以双端行波测距法为主，辅助以单端行波测距法或其它方法。

XC-21 输电线路行波测距装置使用手册XC-21 输电线路行波测距装置 使用说明淄博科汇电气公司XC-21 输电线路行波测距装置使用手册目录1.概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2.主要技术指标 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 3.XC-21 的测距原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23.1 单端电气量行波测距原理（A 型）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3.2 两端电气量行波测距原理（D 型）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3.3 利用重合闸产生的暂态电流行波测距原理（E 型）．．．．．．．．．．．5 4.XC-21 的构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 4.1 装置的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 4.2 装置的前、后面板说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74.2.1 装置的前面板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 4.2.2 装置的后面板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 4.3 测距系统构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 4.3.1 单端测距系统的构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 4.3.2 两端测距系统的构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 5.XC-21 的安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 5.1 组屏．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 5.2 装置接线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 5.2.1 装置的接线端子图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 5.2.2 接线说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 6.XC-21 使用指南．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 6.1 开机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 6.2 复位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 6.3 设置定值、时间、显示亮度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 6.4 通信波特率的设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 6.5 故障启动、记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 6.5.1 启动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 6.5.2 自动存储．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 6.6 分析故障电流行波波形测距．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 6.7 两端测距的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 7. XC-21 的运行维护及异常处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 7.1 定期检查装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 7.2 通风及散热．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 7.3 常见异常情况及处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13XC-21 输电线路行波测距装置使用手册附录 A 输电线路故障暂态行波过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 A1 行波的基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 A1.1 输电线路上的行波．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 A1.2 波速度与波阻抗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 A1.3 线路损耗对行波传输的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 A2 行波的反射与透射．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 A2.1 行波的反射与透射现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 A2.2 行波的反射系数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 A2.3 行波的透射系数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 A3 故障电流行波波形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 A3.1 母线的分类、故障初始电流行波幅值及行波在母线处的反射．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 A3.2 行波在故障点全反射时的电流行波波形．．．．．．．．．．．．．26 A3.3 行波在故障点有透射时的电流行波波形．．．．．．．．．．．．．27A4 其他线路反射波的影响及识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 A5 故障点及对端母线反射波的正确识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 附录 B 装置的后面板图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 附录 C 测试口接线示意图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31XC-21 输电线路行波测距装置使用手册1. 概述XC-21 输电线路行波测距装置(以下简称 XC-21)，利用输电线路故障时 产生的暂态电流行波信号，采用现代微电子技术研制成功。